何璧
,
聂明
,
李庆
,
刘晓卫
,
杜胜娟
,
周倩
,
廖羽佳
,
王宏煜
,
袁宇
,
刘其阳
,
李欢
,
唐彬彬
表面技术
直接甲醇燃料电池( DMFC)由于结构简单、能量密度大、无污染等优点，已经成为近年来国内外研究的热点之一。简要介绍了直接甲醇燃料电池的原理，重点概述了阳极催化剂和电解质膜这两个决定电池性能的关键材料的表面改性及其研究进展。介绍了提高直接甲醇燃料电池阳极催化剂催化活性的各种改性技术，如通过离子溅射法、分子束法等传统物理方法对电极表面进行修饰，在电极材料中掺杂对甲醇催化活性较好的纳米材料等。此外，还介绍了基于降低甲醇渗透率的Nafion膜改进技术，如通过等离子蚀刻法等物理手段对膜表面进行改性，掺杂阻醇性能较好的无机化合物等。并介绍了几种具有应用前景的新型替代膜，如接枝膜、共混膜等。最后对直接甲醇燃料电池的发展应用进行了展望。
关键词:
表面改性
,
阳极催化剂
,
质子交换膜
,
直接甲醇燃料电池
徐强
,
郭烈锦
,
马科帅
,
邹遂丰
工程热物理学报
本文针对质量流量376-773kg^-2·s^-1的饱和蒸汽在温度变化范围为10-55℃流动水中形成的音速蒸汽射流凝结进行了实验研究。实验观察到了四种不同的汽羽形状，并且汽羽形状受Re影响较大。当Re与凝结驱动势减小时，最大膨胀比和汽羽喷射长度增大，其值小于蒸汽音速射流在静止水中的情况。本文给出了汽羽喷射长度实验关联式，大多数实验数据与预测值的误差小于10％。
关键词:
音速射流
,
蒸汽凝结
,
汽羽形状
,
无量纲喷射长度
曹岩
,
邵树峰
,
严俊杰
,
胡党辉
工程热物理学报
本文对入口压力为0.20～0.50 MPa的饱和蒸汽在20～70 ℃过冷水中超音速浸没射流凝结所形成的汽羽的形状进行了实验研究.实验结果表明:根据汽羽膨胀的次数,汽羽形状主要有渐缩形、膨胀-收缩形、双膨胀-收缩形、收缩-膨胀-再收缩形和发散形五种;汽羽的穿透长度随着蒸汽入口压力的增大和过冷水温度的上升而逐渐增大;对于设计压比分别为0.318和0.113的喷嘴,汽羽的无量纲穿透长度分别在3.45～12.62和2.40～9.81之间,明显小于相同条件下音速蒸汽浸没射流凝结所形成的汽羽无量纲穿透长度.同时,在理论推导的基础上给出了计算汽羽无量纲穿透长度的实验关联式,其预测值与实验值误差小于18%.
关键词:
超音速
,
蒸汽射流
,
汽羽形状
,
无量纲穿透长度
王雁鸣
,
谈和平
,
余其铮
工程热物理学报
本文针对固体火箭发动机低空羽流场的数据外推问题进行研究.应用相似方法分析发动机低空羽流场模型,整理相似准则及相似条件.简化相似模型,根据工程计算半经验方法,拟和低空羽流温度场的计算公式,计算结果与工程计算数据基本吻合,验证了相似方法的可行性.
关键词:
固体火箭发动机
,
羽流
,
相似准则
刘光耀
,
严俊杰
,
潘冬冬
,
李文军
,
武心壮
,
邢秦安
工程热物理学报
本文针对喷嘴喉部直径为8 mm、出口直径为9.6 mm,压力为0.2～0.6 MPa,的蒸汽在温度变化范围为20～70℃环境水中形成的超音速蒸汽浸没射流凝结进行了实验研究.实验观察到了五种典型的汽羽:渐缩形、膨胀-收缩形、双膨胀-收缩形、膨胀-收缩-发散形和发散形汽羽.实验测定了流场的压力分布并对轴线压力分布规律与汽羽凝结形态进行了对照分析;同时给出了流场的压力分布图,反映了流场中压力的影响范围随着蒸汽入口压力和过冷水温度的增加而逐渐扩大的规律.
关键词:
超音速射流
,
蒸汽凝结
,
汽羽形状
,
压力分布
仇晓龙
,
吴玉新
,
张海
,
吕俊复
工程热物理学报
本文采用一维湍流模型（ODT）对氦气平面羽流和CH_4/H_2/N_2射流火焰进行数值模拟,和前人的实验结果进行定量地对比。结果表明,ODT模型能够准确地预测平面羽流基本特征,湍流涡团的分布同流场拉伸率之间具有密切的关系,涡团强度的分布能够直观地表明当地的湍流强度。ODT模型埘CH_4/H_2/N_2瞬态火焰的模拟定性反应了火焰特性及其与湍流作用的规律,对温度-混合分数的预测值和实测值进行比较,发现甲烷火焰燃烧在富燃料侧并未达到平衡状态,因而基元反应对火焰特性的预测具有重要作用。
关键词:
一维湍流模型(ODT)
,
平面羽流
,
甲烷射流火焰
武心壮
,
潘冬冬
,
严俊杰
,
李文军
,
李莹
工程热物理学报
针对入口压力为 0.20～0.60 MPa 的饱和蒸汽在 20～70℃过冷水中形成的过膨胀超音速蒸汽浸没射流凝结进行了实验研究.观察到了渐缩形、收缩-膨胀-收缩形、收缩-膨胀-发散形和发散形汽羽,汽羽形状主要由入口蒸汽压力和过冷水温度决定,给出了汽羽凝结形态分布图.同时,给出了汽羽的轴向和径向温度分布规律,在靠近喷嘴附近,温度变化幅度比较大,在远离喷嘴处,温度变化趋于平缓;汽羽的轴向温度分布与汽羽的形状密切相关.
关键词:
过膨胀超音速
,
蒸汽射流
,
汽羽形状
,
温度分布
邵树峰
,
严俊杰
,
曹岩
,
刘继平
工程热物理学报
本文对压力为0.20～0.40 MPa的蒸汽在27℃环境水中超音速浸没射流与凝结换热进行了实验研究.实验与分析结果表明:流场分为汽羽、汽液界面、汽液两相混合区和环境水四个区域;随着蒸汽入口压力的增大,依次出现圆锥-椭圆双层汽羽、圆锥形汽羽和椭圆形汽羽;当蒸汽入口压力从0.20 MPa增大到0.40 MPa时,汽羽的无量纲穿透长度从2.20近似线性增大到4.20,射流平均凝结换热系数随着蒸汽入口压力的增大缓慢减小,其数值在0.67～0.80 MW/(m2·℃)之间变化.
关键词:
超音速
,
蒸汽射流
,
凝结
,
浸没
袁方
,
樊鹏飞
,
吴林飞
,
赵全斌
,
陈伟雄
,
种道彤
,
严俊杰
工程热物理学报
高速蒸汽射入过冷水中形成连续的蒸汽区称为汽羽,汽羽穿透长度是反映蒸汽射流换热特性的重要指标.本文对音速与超音速蒸汽浸没稳定射流核心汽羽区的穿透长度进行了实验研究.实验表明:汽羽的无量纲穿透长度随着蒸汽质量流率的增大和过冷水温度的上升而逐渐增大;超音速蒸汽射流的无量纲穿透长度要小于音速蒸汽射流;超音速蒸汽射流的无量纲穿透长度随着对应喷嘴设计压比的减小而减小.根据实验数据拟合出新的无量纲穿透长度实验关联式,其计算值与实验值误差小于士15％.
关键词:
浸没射流
,
汽羽
,
无量纲穿透长度
